【題目】如圖,光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體,斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時刻小孩將冰塊以相對冰面3 m/s的速度向斜面體推出,冰塊平滑地滑上斜面體,在斜面體上上升的最大高度為h=0.3 m(h小于斜面體的高度)。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1=30 kg,冰塊的質(zhì)量為m2=10 kg,小孩與滑板始終無相對運動。取重力加速度的大小g=10 m/s2。

(i)求斜面體的質(zhì)量;

(ii)通過計算判斷,冰塊與斜面體分離后能否追上小孩?

【答案】(i)20 kg (ii)不能

【解析】

試題分析:(i)規(guī)定向右為速度正方向。冰塊在斜面體上運動到最大高度時兩者達(dá)到共同速度,設(shè)此共同速度為v,斜面體的質(zhì)量為m3。由水平方向動量守恒和機械能守恒定律得

m2v20=(m2+m3)v①

式中v20=–3 m/s為冰塊推出時的速度。聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得

m3=20 kg

(ii)設(shè)小孩推出冰塊后的速度為v1,由動量守恒定律有

m1v1+m2v20=0④

代入數(shù)據(jù)得v1=1 m/s

設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為v2和v3,由動量守恒和機械能守恒定律有

m2v20= m2v2+ m3v3

聯(lián)立③⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得v2=1 m/s

由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且處在后方,故冰塊不能追上小孩。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,PQ是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=lmx=7m的兩個質(zhì)點。t=0時刻波傳到P質(zhì)點,P開始沿y軸正方向振動,t=ls時刻P1次到達(dá)波峰,偏離平衡位置位移為0.2mt=7s時刻Q1次到達(dá)波峰。下列說法正確的是(  )

A.波的頻率為4Hz

B.波的波速為1m/s

C.PQ振動反相

D.t=13s時刻,Q加速度最大,方向沿y軸負(fù)方向

E.0~13s時間,Q通過的路程為1.4m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,可視為質(zhì)點的、質(zhì)量為m的小球,在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動,下列有關(guān)說法中正確的是( 。

A.小球能夠到達(dá)最高點時的最小速度為0

B.小球能夠通過最高點時的最小速度為

C.如果小球在最低點時的速度大小為,則小球通過最低點時對管道的外壁的作用力為6mg

D.如果小球在最高點時的速度大小為2,則此時小球?qū)艿赖耐獗诘淖饔昧?/span>3mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在天花板下用細(xì)線懸掛一個閉合金屬圓環(huán),圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)。上半圓環(huán)處在垂直于環(huán)面的水平勻強磁場中,規(guī)定垂直于紙面向外的方向為磁場的正方向,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。t=0時刻,懸線的拉力為F。CD為圓環(huán)的直徑,CD=d,圓環(huán)的電阻為R。下列說法正確的是( 。

A.時刻,圓環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流

B.時刻,C點的電勢低于D

C.懸線拉力的大小不超過

D.0~T時間內(nèi),圓環(huán)產(chǎn)生的熱量為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(單選)如圖所示,實線表示電場線,虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運動軌跡.粒子先經(jīng)過M點,再經(jīng)過N點.可以判定( )

A. 粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力

B. M點的電勢高于N點的電勢

C. 粒子帶負(fù)電

D. 粒子在M點的動能大于在N點的動能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,是一塊厚度均勻、長寬比為54的長方形合金材料薄板式電阻器,a、bcd是其兩對引線,長方形在a、b方向的長度大于在cd方向的長度。已知該材料導(dǎo)電性能各向同性。某同學(xué)想測定該材料的電阻率。他選取的器材有:①多用電表;②游標(biāo)卡尺;③螺旋測微器;④學(xué)生電源;⑤電壓表V(量程:3V,內(nèi)阻約為3k);⑥電流表A(量程:0.6A,內(nèi)阻約為0.2);⑦滑動變阻器R0(最大阻值10);⑧開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

1)用多用電表粗測該電阻器的電阻值。他首先調(diào)整多用電表“指針定位螺絲”,使指針指在零刻度;再將選擇開關(guān)旋至電阻擋“×1”擋位,兩支表筆金屬部分直接接觸,調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”,使指針指向“0。然后,用兩支表筆分別連接電阻器的a、b引線,多用電表表盤指針位置如圖乙所示。a、b兩引線之間的電阻值R=___________

2)用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量薄板的寬度和厚度,結(jié)果如圖丙所示,則寬度L=_______mm,厚度D=_______mm。

3)為了精確測定a、b兩引線之間的電阻值R,該同學(xué)在圖丁所示的實物中,已經(jīng)按圖丁中電路圖正確連接了部分電路;請用筆畫線代替導(dǎo)線,完成剩余電路的連接_______。

4)若該同學(xué)保持電路不變,只將a、b引線改接為c、d引線,測量c、d之間的電阻值,則測量c、d之間電阻值的相對誤差___________(填“大于”、“小于”或“等于”)測量a、b之間電阻值的相對誤差。

5)計算該材料電阻率的表達(dá)式___________(式中用到的物理量的符號均要取自(1)(2)(3)問)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直面內(nèi)有一個固定圓環(huán),MN是它在豎直方向上的直徑。兩根光滑滑軌MP、QN的端點都在圓周上,MPQN。將兩個完全相同的小滑塊ab分別從M、Q點無初速度釋放,在它們各自沿MP、QN運動到圓周上的過程中,下列說法中正確的是(  )

A. 合力對兩滑塊的沖量大小相同

B. 重力對a滑塊的沖量較大

C. 兩滑塊的動量變化大小相同

D. 彈力對a滑塊的沖量較小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】直流電路如圖所示,閉合開關(guān)S后,在滑動變阻器的滑片P向右移動時,電源的( 。

A. 總功率一定增大

B. 效率一定增大

C. 內(nèi)部損耗功率一定減小

D. 輸出功率一定先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國航天事業(yè)取得了舉世矚目的成績,于20161月啟動了火星探測計劃;鹦琴|(zhì)量比地球質(zhì)量小,假設(shè)將來人類登上火星考察后,乘坐宇宙飛船離開火星時,經(jīng)歷了如圖所示的變軌過程:先將衛(wèi)星發(fā)射至圓形軌道,穩(wěn)定后經(jīng)短時點火使其沿橢圓軌道運行,穩(wěn)定后經(jīng)再次短時點火使其沿橢圓軌道運行,軌道、相切于P點,Q為軌道上離火星最遠(yuǎn)的點(如圖)。則當(dāng)飛船正常運行時,下列說法正確的是:

A.飛船以相同的軌道半徑繞火星和繞地球運動,其周期相同

B.飛船在軌道上運動到P點的速度小于在軌道上運動到P點的速度

C.飛船在軌道上運動時,經(jīng)過P點時的速度大于經(jīng)過Q點時的速度大小

D.飛船在軌道上運動到P點時的加速度大于飛船在軌道上運動到P點時的加速度大小

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